論文の概要: Stability and decay of subradiant patterns in a quantum gas with photon-mediated interactions
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2407.09227v1
- Date: Fri, 12 Jul 2024 12:47:07 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2024-07-15 23:38:05.368692
- Title: Stability and decay of subradiant patterns in a quantum gas with photon-mediated interactions
- Title（参考訳）: 光子を媒介とする相互作用を持つ量子気体中のサブラジアントパターンの安定性と崩壊
- Authors: Alexander Baumgärtner, Simon Hertlein, Tom Schmit, Davide Dreon, Carlos Máximo, Xiangliang Li, Giovanna Morigi, Tobias Donner,
- Abstract要約: 2つの光学キャビティのモード交差位置にあるボース・アインシュタイン凝縮体におけるサブ放射率について検討した。
1つのキャビティモードへの放出を抑制する 準安定密度構造 静止した超放射能格子への緩和を防ぎます
我々は、これらのダイナミクスを量子平均場モデルで再現し、他の長距離相互作用系で予測される準定常状態と準定常状態の特性を共有することを示唆する。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 34.82692226532414
- License: http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0/
- Abstract: The phenomenon of subradiance, marked by its surprising suppression of spontaneous emission, challenges conventional expectations of the collective behavior of scatterers. We study subradiance in the experimental setting of a Bose-Einstein condensate positioned at the mode crossing of two optical cavities. In this setup, subradiance manifests in the form of metastable density structures that suppress emission into one cavity mode, thereby preventing relaxation to the stationary, superradiant grating that minimizes the system's energy. We observe lifetimes of the subradiant states exceeding hundred milliseconds, far surpassing any characteristic dynamic time scale of the system. Eventually, an instability triggers a rapid transition to the superradiant stationary pattern. We reproduce these dynamics by a quantum mean field model, suggesting that subradiance shares characteristics with quasi-stationary states predicted in other long-range interacting systems such as astrophysical clusters and plasmas. This behavior highlights the potential of photon-mediated long-range forces as controllable and exploitable quantum cooperative phenomenon.
- Abstract（参考訳）: 自発放射の驚くほどの抑制を特徴とするサブ放射の現象は、散布器の集団行動に対する従来の期待に挑戦する。
2つの光学キャビティのモード交差に位置付けられたボース・アインシュタイン凝縮体の実験的設定におけるサブラディアンスについて検討した。
この設定では、準放射は準安定密度構造として現れ、1つのキャビティモードへの放出を抑えることで、系のエネルギーを最小化する静止超放射格子への緩和を防ぐ。
我々は、数百ミリ秒を超えるサブラジアント状態の寿命を観測し、系の特徴的な動的時間スケールをはるかに超えている。
最終的に不安定がスーパーラジアント定常パターンへの急激な遷移を引き起こす。
我々は、これらの力学を量子平均場モデルにより再現し、宇宙物理クラスターやプラズマのような他の長距離相互作用系で予測される準定常状態と、準定常状態の特性を共有することを示唆した。
この挙動は光子を媒介する長距離力の可能性を制御可能で利用可能な量子協調現象として強調している。
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